新的机器人皮肤模仿人类神经结构

来自新加坡大学的研究人员创造了一种电子皮，可以让机器人检测温度，压力以及任何突然意外的物体移动。被称为异步编码电子皮肤(ACES)的隔膜克服了以前为机器人赋予触感的几个问题，研究人员说，“应该让他们能够与人类合作，自然地协同操作非结构化生活中的物体环境“。

目前对压力敏感的机器人皮肤的设计不利于信息处理障碍。传感器被串行读取，因此周期性地读取，以创建改变压力输入的二维图。

这种被称为时分多址(TDMA)的方法会导致显着的延迟 - 在业务中称为“延迟” - 信号接收。这个问题造成了处理瓶颈，随着更多传感器和更多布线被添加到系统中，这些瓶颈会变得更糟。

写在杂志科学机器人，王伟李和同事报告说，ACES工作在一组不同的工程协议。他们的发明使用“神经模拟结构”，其允许与迄今建模到10,000个以上互连传感器的系统几乎同时传输信息。

在他们的论文中描述的概念验证中，研究人员报告了由单个电导体驱动的240个机械感受器阵列的操作。他们写道，该系统的延迟仅为1毫秒 - 足以解决“快速触觉感知所需的精细时空特征”。

具有ACES阵列的传感器独立工作，响应于刺激将一系列脉冲发送到中央处理单元。脉冲形成签名，该签名允许接收端的解码器单元识别每个发送传感器。

Lee及其同事报告说，由于传感器都独立或异步地运行，因此系统能够承受局部损坏。任何单个传感器或传感器组的丢失都不会影响整个系统的运行。

该属性被视为在现实世界中使用的优势。例如，在工业应用中，被处理物体的滑动可能导致皮肤被撕碎或撕裂，但不会丧失全部功能。

ACES的部署尚未扩大到工业水平。研究人员承认，与TDMA模型相比，该系统需要大幅提高计算能力，主要是为了适应解码单元。

概念验证模型以TDMA应用程序使用范围中间的速率消耗功率，但Lee及其同事预测这将会变得更好。

“值得注意的是，我们报告的功耗应被视为一个上限，因为这些基于微控制器的原型应该是使用现成组件的ACES的早期演示，”他们写道。